无碳小车的设计 制造及评估

无碳小车的设计 制造 以及评估 小车底板设计：小车底板宽度90mm，总长度180mm，底板厚度3mm。 重物支撑架设计：采用长度为600mm，直径为12mm，外壁为3mm中部为空的钓鱼杆。头上固定了一个两边对称的滑轮，滑轮直径24mm。支撑架装在后轮轴中心线处（架在轴上边与地板连接） ### 无碳小车的设计、制造及评估 #### 一、设计说明书 ##### 1、竞赛设计要求 - **驱动力**：仅允许使用重力势能作为驱动力，使用一个重量为1kg的标准物体（材质Q235，尺寸Φ50mm*65mm），落差高度为500mm。严禁使用任何形式的其他能源。 - **车结构**：小车需采用三轮结构，其中一前轮负责导向，两个后轮作为驱动轮。 - **转向轮**：转向轮的最大外径应不少于Φ30mm。 - **配载荷**：小车需能够承载不小于400g的负荷，该负荷的外形尺寸为Φ60mm*20mm。 - 对于小车的具体结构和材料选择不做硬性规定。 ##### 2、小车整体及外观设计(初步设计) - **小车底板设计**：底板宽度为90mm，总长度180mm，厚度为3mm。 - **重物支撑架设计**：采用长度600mm、直径12mm、外壁厚度3mm的空心钓鱼竿作为支撑架，头部固定一个直径24mm的对称滑轮。支撑架安装在后轮轴中心线上。 - **转向装置设计**：转向连杆使用直径1mm的硬质铝棒，中轴为钢棒。转向轮位于小车中轴延长线的下方，与前底板保持30mm的距离。转向轮的外径为35mm，最大宽度10mm。 - **后轮驱动设计**：后轮外径为60mm，宽度10mm，两轮中轴线与后底板的距离为40mm，采用嵌入式放置。齿轮组位于两后轮连线中心处。 - **齿轮组设计**：采用两级传动，齿数分别为z1=z3=44,z2=z4=20，传动比i1=i2=5:11。齿轮组预先组装好，再安装在车轮轴后方并与车轮轴上的小齿轮啮合。 - **外观设计**：小车外观以学校标志为主题，并注意不同颜色的搭配使用。 ##### 3、设计与计算 - **整车构架机构运动简图**：设计了详细的构架运动简图，但未提供具体内容。 - **前轮转向机构转向原理与设计**： - 采用了涡轮蜗杆联接，将竖直方向的转动转换为水平方向的转动，再通过四杆机构实现前轮的周期性摆动，形成S形轨迹。 - 特点：转向机构与前轮轴相连，采用涡轮蜗杆传动结构，四杆机构让小车的转向轮周期性摆动，减少转向轮摆动角度，使小车行驶实际距离更短。 - **四杆机构的计算**：提供了具体的数学模型和C语言编程代码，用于求解四杆机构中的参数。包括连杆长度的计算方法和角度的求解算法。 - **重力势能转换成动能原理与设计**：利用绳索作为媒介，将物体下降过程中的势能转化为小车前进所需的动能。 - **车轮受力分析与计算**：对小车运行过程中的惯性阻力和静阻力进行了分析计算，确保小车能够有效克服各种阻力。 - **绕线轮及加速部分分析**：分析了绕线轮的工作原理及其对小车加速的影响。 - **传递机构受力分析**：对整个传动系统中的力进行了分析，确保动力的有效传递。 无碳小车的设计考虑了多个方面，包括但不限于结构设计、材料选择、转向机制、动力转换以及动力传递等。通过细致的规划与计算，旨在优化小车性能，提高其在比赛中表现。